[发明专利]一种RS485总线接口电路

说明书

技术领域

本发明涉及RS485总线通信技术领域，尤其涉及一种RS485总线接口电路。

背景技术

RS485是一种应用广泛的通信协议，其主要特点是以差分形式的电信号进行数据传输，即，在成对的通信线上，通过采用一对大小相等、极性相反的对称信号进行信息传输，该种数据传输方案可以有效的抵抗外部的共模干扰，具有较强的抗干扰能力。现有的RS485通信接口方案多是采用常规的RS485接口芯片实现，采用常规RS485接口芯片的，因芯片的通信信号输出功率为标准化设计，在远距离、电磁环境恶劣的通信场合，其通信速率、抗干扰性能和挂在收发器的数目都不能满足这些特殊场合的通信传输需求。

发明内容

针对现有技术方案的不足，本发明提出一种适用于远距离、电磁环境恶劣的通信场合的RS485总线接口电路。

本发明采用的技术方案如下：

一种RS485总线接口电路，包括：

一差分信号发送电路，该差分信号发送电路包括：一三极管反相器、两组推挽式反相放大器和四只三态门，其中，所述的三极管反相器的输入端接数据发送端，其输出端分别通过所述的第一只三态门和第二只三态门接于所述第一组推挽式反相放大器的两个推挽信号输入端，该第一组推挽式反相放大器的输出端接第一支差分信号线RS485A，所述第三只三态门和第四只三态门的输入端并联接于所述三极管反相器的输入端，其各自的输出端接所述第二组推挽式反相放大器的两个推挽信号输入端，该第二组推挽式反相放大电路的输出端接第二支差分信号线RS485B。

一差分信号接收电路，该差分信后接收电路包括：一差分放大器和一个三态门，其中，所述差分放大器的同相输入端接于第一支差分信号线RS485A，其反相输入端接于第二支差分信号线RS485B，其输出端通过该差分信号接收电路的三态门接于数据接收端。

一数据收发控制电路，该数据收发控制电路包括一三极管反相器，该三极管反相器的输入端接数据收发控制端，其输入端和输出端分别接所述差分信号发送电路和差分信号接收电路中三态门的控制使能端。

进一步的，所述差分信号发送电路和差分信号接收电路的三态门均是低电平控制使能的三态门，所述数据收发控制电路的三极管反相器的输入端接于所述差分信号接收电路的低电平控制使能三态门的使能控制端，该三极管反相器的输出端接于所述差分信号发送电路的四只低电平控制使能三态门的使能控制端，或者，所述差分信号发送电路和差分信号接收电路的三态门均是高电平控制使能的三态门，所述数据收发控制电路的三极管反相器的输出端接于所述差分信号接收电路的高电平控制使能三态门的使能控制端，该三极管反相器的输入端接于所述差分信号发送电路的四只高电平控制使能三态门的使能控制端。

进一步的，在所述第一支差分信号线RS485A和第二支差分信号线RS485B上，还包括：一线路保护电路和一阻抗匹配电路，该线路保护电路包括：保险丝F1和F2、共模电感L1和L2、玻璃放电管V1-V3、双向TVS管D1-D3、信号限流电阻R20-R21，其中，保险丝F1的一端接差分信号线RS485A的进线端，保险丝F2的一端接差分信号线RS485B的进线端，所述保险丝F1的另一端接所述玻璃放电管V1的一端，并通过所述的共模电感L1接于所述双向TVS管D1的一端和所述信号限流电阻R20的一端，所述保险丝F2的另一端接所述玻璃放电管V1的另一端，并通过所述的共模电感L2接于所述双向TVS管D1的另一端和所述信号限流电阻R21的一端，所述的玻璃放电管V2和玻璃放电管V3是串联后再并联接于所述双向TVS管D1的两端，该玻璃放电管V2和玻璃放电管V3的中间连接点接地，所述的双向TVS管D2和双向TVS管D3是串联后再并联接于所述信号限流电阻R20的另一端和信号限流电阻R21的另一端，该双向TVS管D2和双向TVS管D3的中间连接点接地，所述信号限流电阻R20的另一端为该线路保护电路差分信号线RS485A的出线端，所述信号限流电阻R21的另一端为该线路保护电路差分信号线RS485B的出线端；所述阻抗匹配电路包括：电性连接所述第一差分信号线RS485A出线端和5V电源的偏置电阻R1，两端并联接于所述第一差分信号线RS485A出线端和所述第二差分信号线RS485B出线端的阻抗匹配电阻R2，电性连接所述第二差分信号线RS485B出线端和地线的偏置电阻R3。